사용자:General Calculus/공사중/초신성

Disambig.svg 이 문서는 죽기 직전의 별의 대폭발에 관한 것이거든. 그니깐 듣보잡 가수에 대해서는 초신성 (가수) 문서를 보란 말이다.

초신성(영어: Supernova, 듕귁어: 超新星, 왜말: 超新星)이란 죽기 직전의 별이 엄청나게 밝아지며 폭발하는 현상을 말한다. 다시 한 번 말하지만 죽기 직전의 별이다. 한자에 새 신(新)이 들어간다고 해서 절대로 새로 생긴 별이 아니다.

생성[편집 ]

질량이 매우 큰 초거성만이 초신성이 될 수 있는 자격을 갖추고 있다. 초거성의 표면은 수소, 헬륨 등의 가벼운 물질들로 이루어져 있고 중심부로 갈수록 질량이 큰 철과 같은 물질들의 구성 비율이 높아진다. 별의 온도가 높아져 표면의 수소와 헬륨의 핵융합이 일어나면 그 온도 때문에 별의 표면 전체에서 핵융합이 일어나 별의 표면이 무너지면서 천문학적인 에너지를 방출한다. 핵융합이 어느 정도 진전되어 별의 표면이 생성된 에너지를 견딜 수 없게 되면 별 전체가 폭발하면서 그 별이 소속된 은하의 밝기와 비슷한 에너지를 순식간에 방출하게 된다.

일부의 백색 왜성도 동반성의 물질을 흡수하여 초신성이 될 수 있다고 알려져 있다고 하는데, 우리들은 그 장면을 영영 볼 수 없을 것이다. 운이 좋으면 볼 수 있을지도 모른다.

분류[편집 ]

• I형 : 초신성 중 비교적 크기가 작은 형태이다.

1. I-A형 : 백색 왜성이 동반성이나 근처 거성의 물질을 흡수하여 생성된다. 백색 외성이 어느 한계 이상으로 물질을 흡수하면 압력과 중심 온도가 증가하면서 대류와 핵융합이 일어나게 되고, 핵융합이 강화되며 별 표면에 불꽃이 형성되며 별이 붕괴하기 시작한다. 이 반응으로 [math]\displaystyle{ 10^{44} }[/math]J 정도의 에너지가 발생하면서 별이 폭발하고, 폭발하면서 굉장히 밝아진다. 이러한 형태의 초신성은 우주전체에 널려 있다 카더라.
2. I-B형, I-C형 : 질량이 중간 정도 되는 거성이 붕괴할 때 생성된다. 별의 표면 부분은 거의 남아 있지 않고, 폭발과 동시에 감마선을 방출한다.

• II형 : 질량이 매우 큰 초거성이 붕괴하면서 생성된다. 수소의 대부분이 헬륨으로 바뀌어 핵융합을 계속할 수 없게 되면 별의 중심이 중력 수축을 일으켜 온도가 상승하게 된다. 이때 질량이 작은 별은 헬륨 핵융합이 일어나지 못하고 백색 왜성이 되면서 식어가지만, 질량이 큰 별은 헬륨 핵융합이 일어날 수 있을 정도로 온도가 상승하게 된다. 그에 따라 헬륨 핵융합이 일어나 내부에 탄소가 생성되고, 탄소 핵융합이 일어날 수 있는 온도까지 상승할 수 있는 별의 경우 탄소 핵융합이 일어나 산소가 생성된다. 온도가 맞다면 산소도 핵융합하여 네온을 생성하고, 네온은 마그네슘을, 마그네슘은 실리콘을, 실리콘은 철을 생성하여 중심부가 철로 구성되어 있고 외부로 나갈수록 가벼운 원소들로 구성된 형태의 초거성이 생성된다. 철은 더 이상의 핵융합을 할 수 없기 때문에 별이 수축하는 것을 저지하고 있다가 한계 압력을 넘어가게 되면서 핵이 붕괴되어 헬륨이 생성되고, 에너지를 흡수하면서 중력과 함께 별을 붕괴시키며 약 [math]\displaystyle{ 10^{46} }[/math]J의 에너지를 방출하게 된다. 지구 주변에서 이러한 초신성 폭발이 일어난다면 모든 생물은 순식간에 멸종해 버릴 것이다.

1. II-P형 : 표면의 수소층이 두꺼워 감마선이 천천히 방출된다.
2. II-L형 : 표면의 수소층이 얇아 감마선이 빨리 방출된다.

물질[편집 ]

초신성이 지구 근처에서 폭발하면 위험하긴 하지만 초신성은 우리에게 꼭 필요한 근본 원소를 만들어주는 별이다.

• 기본 물질 : 초신성이 폭발하기 전이나 폭발한 후에 생성되는 물질로, 지구에서는 에너지를 가하지 않으면 더 이상의 반응이 일어나지 않는 안정한 물질이다.

1. 수소 : 초신성 표면의 대부분은 수소로 이루어져 있으며, 초신성 폭발과 함께 우주 전체로 퍼졌다.
2. 헬륨 : 초신성의 표면에서 그리 멀지 않은 곳의 주성분으로, 역시 초신성 폭발로 우주에 널리 퍼졌다.
3. 산소 : 수소, 헬륨, 탄소 등의 물질이 높은 온도에 의해 핵융합하여 형성되었다.
4. 쇠 : 초신성의 중심부를 구성하는 물질로, 초신성 폭발이 일어날 때 약간의 쇠가 남아 지구에 도달한 것이 바로 흔히 볼 수 있는 쇠이다.
5. 허무주의 : 초신성이 폭발하고 남은 자리에 생성되는 물질이다.
6. 암흑물질 : 초신성의 잔해는 천문학적인 시간에 걸쳐서 천천히 암흑 물질로 변해간다.
7. 기 : 초신성은 붕괴가 시작될 때부터 기를 주변으로 방출한다. 지구의 기의 대부분은 우주에서 건너온 것이다.
8. 가이늄 : 별의 일생에서 매우 중요한 물질로, 초신성은 평생동안 가이늄을 우주 전체로 방출한다. 가이늄 방출량이 어느 정도 이상이 되어야만 초신성이 될 수 있다.

• 핵융합 물질 : 위에 언급된 기본 물질들이 각종 핵융합을 거쳐 생성되는 물질로, 핵융합을 통해 생성되므로 초신성이 폭발한 뒤에야 만날 수 있다.

1. 물 : 물은 반핵융합으로 형성되는 물질로 알려져 있다. 일반적으로 초신성에서는 2H(g)+He(g)+C(g)⇒Aq(l)의 반응식을 거쳐 물이 생성된다.
2. 벤젠 : 물의 삼중 핵융합으로 형성된다. 반응식은 2H(g)+12Aq(g)+8He(g)⇒3Bz(l)+O(g)로, 다른 핵융합 반응과 달리 생성물에 산소가 섞여 있으나 가벼운 산소는 항성풍에 의해 날아가고 무거운 벤젠은 일부가 초신성 근처에 남게 된다. 남은 벤젠은 Nl과 결합하여 블랙홀이라는 중합체를 형성한다.
3. 금 : 초신성 폭발로 인한 엄청난 에너지 때문에 쇠와 다른 물질이 핵융합하여 형성된다. 금은 2Fe(g)+Dk(s)+16H(g)⇒Au(g)의 반응으로 형성되는 것으로 알려져 있다.
4. 은 : 역시 초신성 폭발로 인한 에너지 때문에 쇠와 다른 물질이 핵융합하여 형성된다. 3Fe(g)+Dk(s)+10H(g)⇒2Ag(g)을 거쳐 은이 생성된다.
5. 우라늄 : 상동. 3Fe(g)+Dk(s)+Nl(g)+2O(g)⇒U(g)을 거쳐 생성된다.
6. 우라눔 : 우라늄이 생성될 때 Nl이 적절히 들어가지 않았으면 우라눔이 생성된다.
7. 신종플루토늄 : 철을 제외한 다른 기본 물질들의 핵융합을 통해 형성된다. 반응식은 256H(g)+48He(g)+64C(g)+64O(g)+16Dk(s)+Nl(g)⇒3Pu이다.
8. 자외선 : 초신성의 잔해들이 자체적으로 핵융합을 일으켜 생성되며, 반응식은 64Dk(s)+100Nl(g)⇒UV이다. 이 반응은 초신성의 폭발과 동시에 일어나며, 이 종류의 자외선은 감마선으로 분류한다.

영향[편집 ]

초신성의 폭발은 막대한 에너지를 방출하는 만큼, 이 에너지가 우주에 끼치는 영향을 결코 무시할 수 없다.

• 핵융합 : 쇠보다 무거운 물질의 경우에는 초신성 폭발 수준의 엄청나게 높은 온도에서만 핵융합시킬 수 있다.
• 별의 생성 : 초신성의 폭발로 인해 생성된 각종 물질들은 별의 구성 성분이 되어 다른 별들을 만들 때 사용된다.
• 돌연변이 : 안드로메다 근처에서는 초신성이 여러 번 폭발하여 남 녀의 외모에 관한 유전자가 돌연변이를 일으켜 남녀가 비슷해진 것으로 알려져 있다. 이외에도 지구 근처에서 초신성 폭발이 일어나면 현재 지구에 사는 생물들 중 바퀴벌레 정도만 살아남을 수 있고 대부분의 생물이 죽는다고 한다.
• 방사성 폭풍 : 위에서 설명한 것처럼 초신성이 폭발하면 방사성 물질이 형성된다. 이 방사성 물질들은 초신성 폭발의 고온과 우주 전체의 약한 압력 때문에 대부분 기체 상태로 존재하며, 항성풍에 의해 이 물질들은 우주 전체로 퍼진다. 초신성이 지구에서 워낙 멀기 때문에 피해가 작은 것처럼 보이지만 초신성에 의한 돌연변이의 원인이 방사성 물질이라는 것을 간과해서는 절대 안 된다.

세기[편집 ]

초신성 폭발의 힘은 엄청나다. 0으로 나누기와 초신성 폭발로 인해 블랙홀이 만들어지므로 초신성 폭발의 위력은 0으로 나누는 위력과 비슷하고 블랙홀보다는 크다는 것을 알 수 있다. 체감 위력은 초신성 폭발보다 0으로 나누기 쪽이 더 큰데, 그 이유는 초신성이 지구와 너무 멀리 떨어져 있기 때문이다. 작가가 우주를 쥐락펴락할 수 있고 독자는 그런 작가를 이기지만 초신성이 지구 주변에서 폭발하면 작가도 독자도 모두 죽기 때문에 지구 근처에서 폭발하는 초신성은 독자조차도 능가하는 위력을 지녔다.

태양과 초신성[편집 ]

태양 질량의 10배 이상 되는 별만이 초신성이 될 수 있다. 하지만 그렇다고 태양은 초신성이 될 수 없는 것은 아니다. 백색 왜성도 주변 별의 물질들을 흡수하면서 초신성이 될 수 있기 때문이다. 그러나 태양이 초신성이 되어 폭발하는 것을 직접 볼 수 있는 사람은 전 세계에 아무도 없다. 그 이유는 첫째로 인간의 수명이 유한하기 때문이고, 둘째로는 초신성 폭발과 동시에 인간들은 죽을 것이기 때문이다. 위에서도 말했듯이 지구 근처에서의 초신성 폭발은 독자조차도 이기기 때문에 척 노리스는 껌ᄋ

도보시오[편집 ]

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